粉末冶金烧结件的表面问题粉末冶金烧结件的表面问题 及其解决方案及其解决方案 不同的表面问题不同的表面问题 影响粉冶部件表面问题的有关因素影响粉冶部件表面问题的有关因素 举例举例（解决解决方案方案）不同的表面问题不同的表面问题 针孔 孔洞 表面崩裂 发泡 斑痕 裂纹影响粉冶部件表面问题的有关因素影响粉冶部件表面问题的有关因素 原料粉末的纯度原料粉末的纯度 (Al, Mn, SI, Ca, S, C, P, O) 添加剂的颗粒的尺寸添加剂的颗粒的尺寸 (C, Cu, MnS, Fe3P, 润滑剂等润滑剂等) 原料粉的合金化方式原料粉的合金化方式（普通普通，预合金预合金，扩散型合金扩散型合金） 润滑剂的选择润滑剂的选择 (H-wax, Zn-st, Knolube, Metalube) 混粉方式混粉方式 （Premix, Starmix) 压制过程压制过程 (模具表面状况模具表面状况，粉尘粉尘，模具退磁模具退磁) 脱蜡时间及部件的填充率脱蜡时间及部件的填充率(崩裂崩裂，气泡气泡，Ni催化反应催化反应) 脱蜡时气流量的控制脱蜡时气流量的控制（残余润滑剂残余润滑剂） 炉腔内杂质的沉积炉腔内杂质的沉积 （Mn，S，P）不同润滑剂的尺寸分布MetallubeMetallube ( (um)um) KenolubeKenolube ( (um)um) H H- -waxwax ( (um)um) ZnZn- -StearateStearate ( (um)um) 90% below90% below 115,60 90% below90% below 59,95 90% below90% below 33,92 90% below90% below 16,15 50% below50% below 48,25 50% below50% below 21,76 50% below50% below 7,60 50% below50% below 3,49 10% below10% below 7,46 10% below10% below 0,20 10% below10% below 1,37 10% below10% below 0,08 举例举例 Fe-P-C系烧结件的表面发泡问题系烧结件的表面发泡问题 与压制过程相关的表面裂纹与压制过程相关的表面裂纹 因石墨粉形成团粒而导致的表面缺陷因石墨粉形成团粒而导致的表面缺陷 在脱蜡过程中产生的表面斑痕在脱蜡过程中产生的表面斑痕 与润滑剂与润滑剂，铁粉内的杂质及脱蜡过程相关的另铁粉内的杂质及脱蜡过程相关的另 一种表面斑痕一种表面斑痕 因较粗的因较粗的Cu颗粒而产生的针孔颗粒而产生的针孔 因因Ni催化作用而产生的表面崩裂催化作用而产生的表面崩裂 因其它夹杂而产生的表面缺陷因其它夹杂而产生的表面缺陷Fe-P-C系烧结件的表面发泡问题系烧结件的表面发泡问题Fe3P, 1120C/30min02468 Energy (keV)05001000CountsCFeSiPFe FeCu02468 Energy (keV)05001000CountsCFeSiPFeFeCu每个烧结舟中第一个部件发泡解决解决方案方案 加大脱蜡区的气流量，以防止润滑剂在 部件表面的沉积，产生Fe-P-C液相 将一个无用的部件放在每个烧结舟的第 一个部件的位置与压制过程相关的表面裂纹与压制过程相关的表面裂纹中线处 裂纹裂纹表面及断面裂纹表面及断面：裂纹处密度低裂纹处密度低表面断面能谱分析能谱分析：裂纹处存在大量杂质裂纹处存在大量杂质0246810 Energy (keV)0102030cpsCCaOMnFeCuCuNaMgAlSiSSClClKKCaCaTiMnFe MnFeCu Cu0246810 Energy (keV)0510152025cpsCCaOMnFeCuCu NaAl SiSSClClKKCaCaMnFe MnFeCuCu正常处裂纹处芯棒局部表面的不充分退磁芯棒局部表面的不充分退磁对压制模具及冲模进行有效退磁对压制模具及冲模进行有效退磁因石墨粉形成团粒而导致的表面缺陷因石墨粉形成团粒而导致的表面缺陷缺陷处从碳含量明显高于 正常处解决方案解决方案：StarmixDistaloy AE+0.7C1250C/20min在脱蜡过程中产生的表面斑痕在脱蜡过程中产生的表面斑痕产生条件产生条件：Metallub + MnS液态液态 Metallub同同 时存在于表面及时存在于表面及 内部内部解决解决方案方案 ：RBO加大加大脱蜡区的脱蜡区的 气流量气流量与润滑剂与润滑剂，铁粉内的杂质及脱蜡过程铁粉内的杂质及脱蜡过程 相关的另一种表面斑痕相关的另一种表面斑痕Fe-Cu-C系系雾化铁粉雾化铁粉 + Zn-Stearate能谱分析能谱分析：斑痕斑痕处存在大量杂质处存在大量杂质（Mn, S等等）0246810 Energy (keV)01234cpsOCrMnFeNiCuNiCuMgAlSiSS CrMnCrFeMnFeNiCuNiCu0246810 Energy (keV)0246cpsOCrMnFeNiCuNiCuMgAl SiSS CrMnCrFeMnFeNiCuNiCu解决方案解决方案 RBO 将基体铁粉换成含纯度较高的铁粉（Mn 含量较低） 用Amidwax代替Zn-stearate因较粗的因较粗的Cu颗粒而产生的针孔颗粒而产生的针孔Fe-Cu-C 系， Cu粉：100目金相分析金相分析孔洞尺寸100150um孔洞附近：微细珠光体马氏体Cu含量较高含量较高解决方案方案：铜粉由铜粉由100目换成目换成200目目因其它夹杂而产生的表面缺陷因其它夹杂而产生的表面缺陷Fe-Cu-C 系，Cu：Distaloy ACu缺陷附近的金相分析缺陷附近的金相分析缺陷附近无聚合的迹象从填料靴中发现的大尺寸杂质从填料靴中发现的大尺寸杂质因因Ni催化作用而产生的表面崩裂催化作用而产生的表面崩裂AHC100 + 1%Ni + 1%Zn-st能谱分析能谱分析：崩裂处的崩裂处的Ni含量较高含量较高崩裂原因及解决方案崩裂原因及解决方案 脱蜡过程不够完全，过早进入高温区 Ni对CxHy裂解的催化作用 Ni粉的聚合 加大气流量，加长脱蜡区（降低带速） 降低烧结气氛中的 CO CO2比 填粉过程中防止Ni粉的聚合